Пульсации выпрямленной ЭДС вентильного генератора

Автор: Гомберг Борис Наумович, Согрин Андрей Игоревич, Мехваник Наталья Николаевна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power

Рубрика: Электромеханические системы

Статья в выпуске: 2 т.19, 2019 года.

Бесплатный доступ

Рассмотрены способы снижения пульсаций выпрямленного напряжения вентильных генераторов, построенных на базе синхронных электрических машин, широко применяемых в автономных системах электрооборудования. Произведена систематизация понятий, характеризующих пульсации, выявлены величины, позволяющие получить их количественную оценку. Для этого выполнено сравнение вентильных генераторов, различающихся числом фаз и схемой полупроводникового выпрямителя. Процессы выпрямления рассматривались в режиме холостого хода генераторов. В рассмотрение принимались вентильные генераторы с четным и нечетным числом фаз, якорные обмотки которых образованы трехфазными группами. Рассмотрены однополупериодные и двухполупериодные схемы выпрямления. В качестве параметров, характеризующих пульсации, выбраны: относительный размах значений выпрямленной ЭДС, пульсность и коэффициент пульсации схемы выпрямления, определяемые по общепринятым методикам и соотношениям. По результатам проведенного анализа показано, что качество выпрямленного напряжения при двухполупериодных схемах выпрямления зависит как от количества фаз генератора, так и от того, четным или нечетным является их число, в то время как при однополупериодных схемах выпрямления качество выходного напряжения определяется только количеством фаз генератора. Сделано заключение о том, что наилучшие показатели при сравнительно небольшом числе фаз могут быть получены при использовании агрегатированного генератора, обмотка якоря которого разделена на две части, смещенные на 30 эл. град. друг относительно друга и соединенные с раздельными мостовыми выпрямителями, включенными последовательно или параллельно относительно нагрузки. Такой генератор может рассматриваться как один из приемлемых вариантов обеспечения высоких требований по ограничению пульсаций выпрямленного напряжения энергоустановки.

Еще

Вентильный генератор, якорная обмотка, выпрямитель, пульсации выпрямленного напряжения, коэффициент пульсаций

Короткий адрес: https://sciup.org/147232736

IDR: 147232736   |   DOI: 10.14529/power190211

Список литературы Пульсации выпрямленной ЭДС вентильного генератора

  • Балагуров, В.А. Электрические генераторы с постоянными магнитами / В.А. Балагуров, Ф.Ф. Галтеев. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 280 с.
  • Ahmad Saad Aladsani. Design of a Multiphase Hybrid Permanent Magnet Generator for Series Hybrid EV / Ahmad Saad Aladsani, Omid Beik // IEEE Transactions on Energy Conversion. - 2018. - Vol. 33, iss. 3. - P. 1499-1507. DOI: 10.1109/TEC.2018.2828027
  • Brown, G. Aviation Electricity and Electronics - Power Generation and Distribution / G. Brown, L. Bovender. - Naval Education and Training Professional Development, 2002. - 68 p.
  • Duran, M. Recent advances in the design, modeling and control of multiphase machines - Part 2 / M. Duran, F. Barrero // IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 2016. -Vol. 63, no. 1. - P. 459-468. DOI: 10.1109/TIE.2015.2448211
  • Al-Adsani, A.S. Comparison of three- and nine-phase hybrid permanent magnet generator / A.S. Al-Adsani, N. Schofield // IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 2009. - P. 3880-3885. DOI: 10.1109/IECON.2009.5415351
  • Соловьев, В.А. Моделирование тягового генератора и стенда для его испытания / В.А. Соловьев // Наука и образование. - 2013. - № 3. - С. 385-412.
  • Siavash Sadeghi. Wide operational speed range of five-phase permanent magnet machines by using different stator winding configurations / Siavash Sadeghi, L. Guo, H.A. Toliyat, L. Parsa // IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 2012. - Vol. 59, no. 6. - P. 2621-2631.
  • DOI: 10.1109/TIE.2011.2164771
  • Jordan, S. Winding Configurations for Five-Phase Synchronous Generators with Diode Rectifiers / S. Jordan, D. Manolopoulos Charalampos, J.M. Apsley // IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 2016. - Vol. 63, no. 1. - P. 517-525.
  • DOI: 10.1109/TIE.2015.2493507
  • Jordan, S. Diode Rectification of Multiphase Synchronous Generators for Aircraft Applications / S. Jordan, J.M. Apsley // Transactions of Energy Conversion Congress and Exposition. - 2011. - P. 3208-3215.
  • DOI: 10.1109/ECCE.2011.6064201
  • Comparison of conventional and unconventional 5-phase PM motor structures for naval applications / F. Scuiller, E. Semail, J.F. Charpentier, S. Clenet // IASME Transfctions. - 2004. -Vol. 1, no. 2. - P. 365-371.
  • Levi, E. Multiphase electric machines for variable-speed applications / E. Levi // IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 2008. - Vol. 55. - P. 1893-1909.
  • DOI: 10.1109/TIE.2008.918488
  • Xing-yuan, Li. Performance of a Double-Star Synchronous Generator with Bridge Rectified Output / Li Xing-yuan, O.P. Malik // IEEE Transactions on Energy Conversion. - 1994. - Vol. 9, no 3. - P. 613-619.
  • DOI: 10.1109/60.326482
  • Development of a New Permanent-Magnet BLDC Generator Using 12-Phase Half-Wave Rectifier / Z.R. Zhang, Y.G.Yan, S.S.Yang, B.Zhou // IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 2009. -Vol. 56, no. 6. - P. 2023-2029.
  • DOI: 10.1109/TIE.2009.2016511
  • Методика сопоставительной оценки вариантов вентильного генератора / С.И. Маслов, Г.С. Мыцык, Хлаинг Мин У, Ян Наинг Мьинт // Вестник МЭИ. - 2014. - № 1. - С. 50-58.
  • Shamsi-Nejad M.A., Nahid-Mobarakeh B., Pierfederici S., Meibody-Tabar F. Fault Tolerant and Minimum Loss Control of Double-Star Synchronous Machines Under Open Phase Conditions / M.A. Shamsi-Nejad, B. Nahid-Mobarakeh, S. Pierfederici, F. Meibody-Tabar // IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 2008. - Vol. 55, no. 5. - P. 1956-1965.
  • DOI: 10.1109/tie.2008.918485
  • Investigation on Multi-Star Structures For Large Power Direct-Drive Wind Generator / D. Vizireanu, S. Brisset, X. Kestelyn et al. // Electric Power Components and Systems. - 2007. - Vol. 35, no. 2. - P. 135-152.
  • DOI: 10.1080/15325000600891093
  • Polyphased modular direct-drive wind turbine generator / D. Vizireanu, X. KIestelyn, S. Brisset et al. // Transactions on 2005 European Conference on Power Electronics and Applications. - 2005. - P. 1-9.
  • DOI: 10.1109/EPE.2005.219658
  • A starter-generator for a diesel power plant / S.G. Voronin, A.I. Sogrin, P.O. Shaburov, B.D. Shumakov // Russian Electrical Engineering. - 2013. - Vol. 84, iss. 10. - P. 556-559.
  • DOI: 10.3103/s1068371213100118
  • Жерве, Г.К. Обмотки электрических машин / Г.К. Жерве. - Л.: Энергоатомиздат. Ленинград. отд., 1989. - 400 с.
  • А. с. 79623 СССР. М. кл.3/28. Трехфазный генератор / М.В. Липковский. - № 375375; заявл. 16.02.1948; опубл. 1965 г. Бюл. № 18. - 2 с.
Еще
Статья научная